人工光合作用將成為未來汽車主要能源

據外媒（Futurism）報道，人工光合作用（Artificial photosynthesis，AP）是在人工干預下，使用陽光產生氫、氧和有機物的過程。比爾·蓋茨稱這一技術具有神奇的潛力。如果我們可以提高反應過程的效率，有望通過人工光合作用為未來的汽車提供足夠的清潔燃料。

光合作用是生命賴以生存的最基本的反應形式之一，植物靠光合作用吸收太陽能，植物作為食物又養活著地球上數以千計的動物，其中也包括人類。通過光合作用，植物將二氧化碳和水轉化為碳水化合物，為自身提供養分同時釋放出氧氣供人類呼吸。人類能否效法自然過程，利用陽光來生產氫氣作為燃料使用呢？「如果可行它將是神奇的。因為有了液體就能夠擺脫具有間歇性缺陷的電池。你可以將液體狀在一個大罐子中，隨用隨燃。」比爾·蓋茨說。

人造光合作用（AP）旨在以海洋甚至河流中的水為原料，在陽光的參與下分解成氫、氧和有機物。目前已有電動汽車使用AP供氧的燃料電池，同樣的技術還可用來儲存太陽能。液氫等液體燃料與電池相比具有明顯的優勢，前者重量更輕，體積更小。

AP的產物也可用來產生甲醇，供內燃機使用。中國現已成為全球甲醇消費最大的國家，加氣站會將天然氣和甲醇以一定比例混合（天然氣佔15%或更少）為私家汽車補充能源，用於運輸型車輛燃料中，甲醇比率可高達85%。

AP反應略經改造也可與細菌代謝工程配合製造產氮細菌，這種技術可以在無需常規施肥的情況下在土壤中產生氮肥，提高農作物產量。這些細菌能夠吸收AP產生的氫氣，並用它來生產一系列產物，包括藥物、化肥、燃料和塑料等。

AP面臨的主要挑戰是自然界的光合作用效率低下。植物只能將約1%的碳和水轉化為碳水化合物。不過實驗室中的效率已經提高到約10%。在澳大利亞墨爾本，莫那什大學的研究人員甚至將轉化率提高到了22%。

作為新能源技術的倡導者，比爾·蓋茨同樣看好AP。蓋茨聯合數十家全球頂級科技企業建立「突破能源聯盟」（Breakthrough Energy Coalition，BEC），旨在用私人資金補充政府資助的不足，支持清潔能源研究。蓋茨相信發展AP等新能源形勢在必行，同時希望能源部門能夠予以支持。「我們要給他們驚喜看，這些能源替代方案不僅可行而且還很經濟。」蓋茨接受外媒Big Think採訪時說。「如果我們要避免全球變暖到危險的地步，我們得需要全速前進。」

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